Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Расчет электрических нагрузок

Покупка
Артикул: 803198.01.99
Доступ онлайн
399 ₽
В корзину
Авторы считают, что данный сборник методик восполнит многие пробелы и станет настольной книгой не только для проектировщиков электроустановок потребителей, но и для широкого круга специалистов в электроэнергетике. Методы расчетов, содержащиеся в справочнике, могут быть использованы персоналом электросетевых, энергосбытовых, экспертных организаций, а также специалистами энергетиками — при проведении проверочных расчетов нагрузок. Особая ценность данного издания заключается в том, что оно собрало под одной обложкой разрозненные основные действующие методы расчетов. Настоящее, третье издание, не только объединяет известные методики расчётов электрических нагрузок, содержащиеся в обязательных и добровольных нормативных документах, но и даёт ответы на вопросы, неурегулированые ими. Кроме того, в издании учтены ответы на заданные нашими читателями вопросы после выхода второго издания (2014 год) и результаты экспертизы проектной документации. Издание снабжено техническими таблицами и списком литературы.
Мурашов, А. О. Расчет электрических нагрузок : практическое пособие / А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова. - Санкт-Петербург : Страта, 2022. - 126 с. - ISBN 978-5-907638-20-4. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/2002559 (дата обращения: 25.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Мурашов А. О.
Рузанова Н. И.
расчет электрических
нагрузок

Практическое пособие

СТРАТА
Санкт-Петербург
2022

УДК 621.311.1
ББК 31.27
М 91

М 91 
Мурашов А. О., Рузанова Н. И.

Расчет электрических нагрузок: практическое пособие — 
Санкт-Петербург: «Страта», 2022. — 126 с.: табл. и схемы

ISBN 
978-5-907638-27-3

Настоящее, третье издание, объединяет известные методики расчётов 
электрических нагрузок, содержащиеся в обязательных и добровольных 
нормативных документах и даёт ответы на вопросы, неурегулированные 
нормативно-техническими документами.
В третьем издании учтены ответы на заданные нашими читателями во-
просы после выхода второго издания (2014 год). Учтены результаты экспер-
тизы проектной документации.
Данный сборник расчетов электрических нагрузок предназначен 
для инженеров-проектировщиков электроустановок зданий и электриче-
ских сетей. Методы расчетов, содержащиеся в справочнике, могут быть 
использованы персоналом электросетевых, энергосбытовых, экспертных 
организаций, а также специалистами энергетиками — при проведении про-
верочных расчетов нагрузок.
В сборнике рассматриваются методы расчетов по коэффициентам 
спроса и одновременности, методы расчетов надбавок мощности и другие 
методы. Приведены примеры расчетов электрических нагрузок по каждой 
методике. Особая ценность данного издания заключается в том, что оно 
собрало под одной обложкой разрозненные основные действующие ме-
тоды расчетов.
Действующие нормативные документы могут не содержать исчерпы-
вающие ответы на все вопросы, возникающие у проектировщика. В ряде 
случаев наблюдается некоторое запаздывание нормативного регулирова-
ния за применением технологий.
Авторы считают, что данный сборник методик восполнит многие про-
белы и станет настольной книгой не только для проектировщиков электро-
установок потребителей, но и для широкого круга специалистов в элек-
троэнергетике.

© А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова, текст, 2010 
© А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова, текст, 2014
© А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова, текст, 2022 
© «Страта», оформление, 2022

ВВЕДЕНИЕ

Расчет электрических нагрузок — наиболее ответственный этап при про-
ектировании электрических установок и сетей. От правильности при-
нятого проектного решения зависит экономичность, энергоэффектив-
ность, надежность электроустановки потребителя.
Точность расчета электрических нагрузок в решающей степени опре-
деляет объем капитальных вложений в создание системы электроснаб-
жения. Ошибки при расчете электрических нагрузок, более чем другие 
ошибки, допущенные при проектировании, могут привести к увеличе-
нию стоимости и сроков сооружения объекта.
Расчеты электрических нагрузок производят при разработке тех-
нико-экономических обоснований, при расчёте запрашиваемой макси-
мальной мощности технологического присоединения к электрическим 
сетям и на всех стадиях проектирования. Помимо этого, электрические 
нагрузки оцениваются при выполнении схем развития инженерных ин-
фраструктур.
Цели расчета электрических нагрузок различаются на разных ста-
диях. Предпроектная проработка нагрузок потребителей электрической 
энергии позволяет определить результирующую электрическую нагрузку 
предприятия, позволяет сформировать заявку на технологическое при-
соединение к электрическим сетям и наметить схему электроснабжения 
объекта. На стадиях проектирования расчет электрических нагрузок производится 
для определения расчётных токов, согласно которым выбираются 
сечения проводников, номинальные токи аппаратов защиты.
В соответствии с Положением о составе разделов проектной документации 
и требованиям к их содержанию, утверждённым Постановлением 
Правительства РФ от 16.02.2008 № 87, подраздел «Система электроснабжения» 
проектной документации должен содержать «сведения 
о количестве энергопринимающих устройств, об их установленной, расчетной 
и максимальной мощности».

Основные понятия, используемые при расчете электрических нагрузок:
Приёмник электрической энергии (электроприёмник) — устройство, 
в котором происходит преобразование электрической энергии в другой 
вид энергии для ее использования (Межгосударственный стандарт ГОСТ 
19431–84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения», 

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

4

утверждён Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 
от 27.03.1984 № 1029).
Потребитель электрической энергии — предприятие, организация, 
территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, 
у которых приемники электрической энергии присоединены к электри-
ческой сети и используют электрическую энергию (ГОСТ 19431–84).
Коэффициент спроса — отношение совмещенного максимума на-
грузки приемников энергии к их суммарной установленной мощности 
(ГОСТ 19431–84).
Коэффициент одновремённости — отношение совмещенного макси-
мума нагрузки энергоустановок потребителей к сумме максимумов на-
грузки этих же установок за тот же интервал времени (ГОСТ 19431–84).
Присоединенная мощность электроустановки — сумма номиналь-
ных мощностей трансформаторов и приемников электрической энер-
гии потребителя, непосредственно подключенных к электрической сети 
(ГОСТ 19431–84).

Установленная мощность электроустановки — наибольшая активная 
электрическая мощность, с которой электроустановка может длитель-
но работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями 
или паспортом на оборудование (ГОСТ 19431–84).
Запрашиваемая максимальная мощность — мощность в заявке, на-
правляемой заявителем для технологического присоединения к электри-
ческим сетям (Правила технологического присоединения энергопри-
нимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов 
по производству электрической энергии, а также объектов электросете-
вого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, 
к электрическим сетям, утверждённые Постановлением Правительства 
РФ от 27.12.2004 № 861).
Максимальная мощность — наибольшая величина мощности, опре-
деленная к одномоментному использованию энергопринимающими 
устройствами в соответствии с документами о технологическом присо-
единении и обусловленная составом энергопринимающего оборудования 
и технологическим процессом потребителя, в пределах которой сетевая 
организация принимает на себя обязательства обеспечить передачу элек-
трической энергии (Правила недискриминационного доступа к услугам 
по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утверждённые 
Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 № 861).
Расчетная мощность — мощность, соответствующая такой неизмен-
ной токовой нагрузке, которая эквивалентна фактической изменяющей-
ся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздей-
ствию на элемент системы электроснабжения (вероятность превышения 
фактической нагрузки над расчетной не более 0,05 на интервале осредне-

Введение 

ния, длительность которого принята равной трем постоянным времени 
нагрева элемента системы электроснабжения, через который передает-
ся ток нагрузки (кабеля, провода, шинопровода, трансформатора и т. д.); 
для одиночных электроприемников расчетная мощность принимается 
равной номинальной, для одиночных электроприемников повторно-крат-
ковременного режима — равной номинальной, приведенной к длитель-
ному режиму) (РТМ 36.18.32.4–92 «Указания по расчёту электрических 
нагрузок» от 30.07.1992). В целях технологического присоединения рас-
чётная мощность равна максимальной мощности.
Нагрузка энергоустановки потребителя — значение мощности 
или количества тепла, потребляемых энергоустановкой в установлен-
ный момент времени (ГОСТ 19431–84)

Известны различные методы расчета электрических нагрузок. Условно 
их подразделяют на методики расчета внутренних и внешних электриче-
ских сетей. Они отличаются в зависимости от назначения объекта (жи-
лые и общественные здания, сооружения, промышленные предприятия), 
а также по расположению объекта (в городской или сельской местности).
Для внутренних электрических сетей, как правило, применяется 
метод с использованием коэффициента спроса электрических сетей. 
Для внешних электрических сетей применяют:
— метод удельных нагрузок;
— метод коэффициента одновременности;
— метод надбавок мощности и др.
Представленные в данном сборнике методы адаптированы с учетом 
технико-экономических показателей работы электроустановок соглас-
но действующим сегодня нормативно-техническим документам и нор-
мативным правовым актам.
Основные документы, используемые при расчете электрических на-
грузок:
— Свод правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых 
и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» [1],
— Руководящий документ РД 34.20.185–94 «Инструкция по проек-
тированию городских и электрических сетей» [2],
— Руководящий технический материал РТМ 36.18.32.4–92 «Указа-
ния по расчету электрических нагрузок» [3],
— Методические рекомендации по расчету электрических нагрузок 
в сетях 0,38–110 кВ сельскохозяйственного назначения [4],
— «Расчет электрических нагрузок учреждений здравоохранения» 
ГипроНИИздрав 1988 [9].
Комплекс нормативных документов, регулирующих вопросы расчёта 
электрических нагрузок в настоящее время не системен. Методики могут 
носить обязательный, добровольный, справочный характер. Некоторые 

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

6

показатели, необходимые для расчётов, содержатся только в технической 
документации заводов-изготовителей оборудования.
Действующие отечественные методики не ориентированы на опре-
деление прогнозных нагрузок методом программного наложения моде-
лей различных профилей нагрузок типовых потребителей. При наличии 
соответствующего программного продукта, базирующегося на подроб-
ном анализе нагрузок потребителей и формировании типовых профилей 
нагрузок, возможно обеспечить большую точность прогнозирования.
При недостаточности нормированных, рекомендованных, справоч-
ных данных целесообразно для каждого конкретного случая проектиро-
вания определить желаемый уровень надёжности функционирования 
электроустановки.
Критериями для определения необходимого уровня в каждом кон-
кретном случае может являться матрица рисков для данного объекта 
или результаты анализа репрезентативных экспериментальных сведений.
Во всех случаях необходимо исходить из того, что расчеты нагрузок 
основываются на статистических данных и носят вероятностный характер.


1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Основным документом, применяемым при расчете электрических нагрузок 
жилых и общественных зданий, является Свод правил СП 
256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. 
Правила проектирования и монтажа»1.
Свод правил СП 256.1325800.2016 является актуализированной редакцией 
Свода правил СП 31-110-2003, который, в свою очередь, является 
переработкой ВСН 59–88 (введенного Главгосэнергонадзором Минэнерго 
СССР письмом № 17–6/23-Т от 02.12.1988). Многие положения 
СП 256.1325800.2016 заимствованы из СП 31-110-2003 и, соответственно, 
из ВСН 59–88.
Свод устанавливает правила проектирования и монтажа электроустановок 
вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных 
зданий в городах и сельских населенных пунктах.
Расчет электрических нагрузок для микрорайона города с жилыми 
и общественными зданиями с параллельным построением схемы электроснабжения 
осуществляется в следующей последовательности. Прежде 
всего, делается расчет нагрузок электроприемников квартиры, для того 
чтобы выбрать сечение проводников и аппаратов защиты; далее определяется 
расчетная нагрузка электроприемников жилого дома с учетом 
лифтовых установок на шинах 0,4 кВ РУ; после чего выполняется расчет 
электрических нагрузок жилых и общественных зданий микрорайона 
и питающих сетей до 1 кВ и на шинах ТП.
В каждом расчете могут быть использованы различные методы (в зависимости 
от стадии проектирования).

1.1. Нагрузки для квартир типовых серий 
в многоквартирном жилом доме

При отсутствии индивидуальных проектов электрооборудования и электроосвещения 
квартир расчет требуемой мощности выполняется с помощью 
метода удельных нагрузок2. Например, если проект жилого здания 
выполнен по типовой серии жилых домов, то расчетная нагрузка питающих  

1 
Свод правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных 
зданий. Правила проектирования и монтажа (с Изменениями 1, 2, 3, 4, 5)», утверждён 
приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ 
от 29.08.2016 № 602/пр

2 
Свод правил СП 256.1325800.2016 — таб. 7.1.

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

8

линий, вводов и на шинах РУ-0,4кВ от электроприемников для таких квартир (
Pкв) определяется по формуле, кВт:

Pкв= Pкв.уд·n,

где Pкв.уд– удельная нагрузка электроприемников, принимаемая 
по Таблице 1.1, в зависимости от числа квартир, присоединенных к линии, 
и типа кухонных плит (кВт/на квартиру). Удельные электрические 
нагрузки установлены с учетом того, что расчетная неравномерность 
нагрузки при распределении ее по фазам трехфазных линий и вводов 
не превышает 15 %. В таблице указаны удельные нагрузки для квартир 
средней общей площадью 70 м2 (квартиры от 35 до 90 м2) в жилых зданиях, 
выполненных по типовым проектам.

Таблица 1.1. Удельная расчетная нагрузка электроприемников квартир 
жилых зданий, кВт/на квартиру

№ 
п/п
Потребители 
электроэнергии


Удельная расчетная нагрузка при количестве квартир

1–5
6
9
12
15
18
24
40
60
100
200
400
600 1000

1.
Квартиры 
с плитами:
1.1. на природном 
газе
4,5
2,8
2,3
2,0
1,8
1,65
1,4
1,2
1,05 0,85 0,77 0,71 0,69 0,67

1.2. на сжиженном 
газе (в т. ч. 
при групповых 
установках) 
и на твердом 
топливе

6,0
3,4
2,9
2,5
2,2
2,0
1,8
1,4
1,3
1,08
1,0
0,92 0,84 0,76

1.3. электриче-
скими, мощностью 
до 8,5 
кВт

10
5,1
3,8
3,2
2,8
2,6
2,2
1,95
1,7
1,5
1,36 1,27 1,23 1,19

Пример расчета 1.1. Десятиэтажный дом в новом микрорайоне. 
На двух этажах — офисные помещения, на шести этажах — жилые квартиры (
средняя площадь пяти квартир на этаже — 70 м2), два этажа 
с квартирами повышенной комфортности (3 квартиры на этаже). Плита 
электрическая до 8,5 кВт. Количество лифтовых установок — 3; установленная 
мощность электродвигателей лифта — 10 кВт. Определить 
расчетную нагрузку на вводе в дом.
Решение. Количество квартир: n=6·5=30.
Выбираем удельную нагрузку электроприемников: Pкв.уд = 2,07 
кВт/на квартиру. Так как в таблице отсутствуют данные для 30 
квартир, удельную нагрузку определяем методом интерполяции:

Pкв1= 30∙2,07 = 62,1 кВт.

Глава 1

9

Пример расчета 1.2. Определить расчетную нагрузку на шинах РУ-
0,4 кВ для группы строящихся зданий в поселке городского типа (по очередям 
застройки). Дома трехэтажные, снабжены газовыми плитами.

Таблица А. 
Очереди застройки поселка городского типа трехэтажными домами 
к примеру расчета 1.2.

№ п/п
Группа зданий
№ дома
Количество квартир
1.
I очередь
1
35
2.
2
21
3.
II очередь
3
21
4.
4
28
5.
5
21
6.
III очередь
6
56
7.
7
14
8.
IV очередь
8
40
9.
9
35

Решение. Дом № 1: при количестве квартир n1=35 выбрана удельная 
нагрузка Pкв.уд1 = 1,263 кВт/кв.
Расчетная нагрузка на дом:

P1 = 35·1,263 = 44,205 кВт.

Результаты расчетов для остальных домов приводятся в таблице Б.

Таблица Б. Результаты расчетов для остальных домов  
к примеру расчета 1.2.

№ п/п
Группа 
зданий
№ дома
Количество 
квартир
Удельная нагрузка, 
кВт/кв.
Расчетная 
нагрузка
1.
I очередь
1
35
1,263
44,21
2.
2
21
1,525
32,03
3.
II очередь
3
21
1,525
32,03
4.
4
28
1,350
37,80
5.
5
21
1,525
32,03
6.
III очередь
6
56
1,080
60,48
7.
7
14
1,867
26,14
8.
IV очередь
8
40
1,20
48,00
9.
9
35
1,263
44,21

Суммарная расчетная нагрузка на шинах РУ-0,4 кВ:

P
P
êÂò
i
=
=
∑
356 9
,
.

1.2. Нагрузки для квартир повышенной комфортности

Для электроприемников квартир повышенной комфортности рас-
четная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ 

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

10

определяется с применением метода коэффициента одновремен-
ности3 (кВт):

Pр.кв= Pкв·n·Ко,

где Pкв — нагрузка электроприемников квартир повышенной ком-
фортности; n — количество квартир; Ко — коэффициент одновременно-
сти для квартир повышенной комфортности.
В соответствии с определением, данным ГОСТ 19431–84 «Энергети-
ка и электрификация. Термины и определения»4, Коэффициент одновре-
менности — это отношение совмещенного максимума нагрузки энерго-
установок потребителей к сумме максимумов нагрузки этих же установок 
за тот же интервал времени.

Ê
P

P

î
óñò

ÝÏi
i

i n
=

=

=
∑

max

max
1

,

где Pmax уст — максимальная мощность электроустановки в целом; Pmax ЭПi — 
максимальная мощность i-го электроприемника.
Коэффициент одновременности Ко для квартир повышенной ком-
фортности в зависимости от числа квартир определяется по таблице 1.2.5

Таблица 1.2. Коэффициенты одновременности для квартир 
повышенной комфортности Ко 

Характеристика 
квартир
Ко при числе квартир

1–5
6
9
12
15
18
24
40
60
100
200
400
600 
и бо-
лее
С электропли-
тами
1
0,51
0,38
0,32
0,29
0,26
0,24
0,2
0,18
0,16
0,14
0,13
0,11

Нагрузку электроприемников квартиры повышенной комфортности 
допускается определять по проекту внутреннего электрооборудования 
квартиры в зависимости от набора устанавливаемых электроприборов 
и режима их работы, характеризующихся средней вероятностью вклю-
чения (коэффициентом спроса) и несовпадением хозяйственных работ 
в квартире. Таким образом, если известны виды и мощность электропри-
емников квартиры, то расчетная мощность определяется:

Pкв=∑ Pэпi·Ксi,

3 
Свод правил СП 256.1325800.2016 — таб. 7.3.

4 
Межгосударственный стандарт ГОСТ 19431–84 — п. 59

5 
Свод правил СП 256.1325800.2016 — таб. 7.3.

Доступ онлайн
399 ₽
В корзину